系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)及Vensim建模演示文稿

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)及Vensim建模演示文稿當(dāng)前第1頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)優(yōu)選系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)及Vensim建模當(dāng)前第2頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)(1)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)介系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)發(fā)展歷史系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)主要應(yīng)用領(lǐng)域系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建?；具^(guò)程(2)Vensim軟件簡(jiǎn)介軟件配置基本功能用戶界面模型庫(kù)及輔助知識(shí)(3)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)及Vensim建?；A(chǔ)因果鏈與反饋因果回路圖構(gòu)建流圖構(gòu)建(4)簡(jiǎn)單系統(tǒng)與行為一階系統(tǒng)系統(tǒng)行為二階系統(tǒng)系統(tǒng)及行為主要內(nèi)容當(dāng)前第3頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)(1)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)介系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)發(fā)展歷史系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)主要應(yīng)用領(lǐng)域系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)基本觀點(diǎn)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模基本過(guò)程當(dāng)前第4頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)發(fā)展歷史MIT和福瑞斯特（JayW.Forrester）1950~60年代SD誕生工業(yè)動(dòng)力學(xué)、城市動(dòng)力學(xué)1970~80年代發(fā)展成熟世界動(dòng)力學(xué)、經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)波模型1990~廣泛應(yīng)用與傳播第五項(xiàng)修煉——學(xué)習(xí)型組織中國(guó)的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)發(fā)展楊通誼教授王其藩教授許慶瑞教授當(dāng)前第5頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域

宏觀經(jīng)濟(jì)企業(yè)管理當(dāng)前第6頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的基本觀點(diǎn)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)是一門基于系統(tǒng)論，吸取反饋理論與信息論等，并借助計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的交叉學(xué)科。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)能定性與定量地分析研究系統(tǒng)，從系統(tǒng)的微觀結(jié)構(gòu)入手建模，構(gòu)造系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，進(jìn)而模擬與分析系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為。系統(tǒng)的行為由其結(jié)構(gòu)和功能所決定?！胺答仭本褪切畔⒌膫鬏斉c回授。顧名思義，反饋的重點(diǎn)應(yīng)在于”回授’’即“反”字上。反饋的概念是普遍存在的。比如，空調(diào)設(shè)備是人們所熟知的，為了維持室內(nèi)的溫度，需要由熱敏器件組成的溫度繼電器與冷卻(或加熱)系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行。由前者擔(dān)負(fù)室內(nèi)溫度的檢測(cè)，并與給定的期望室溫加以比較，然后把信息饋送至控制器，使冷卻(或加熱)器的作用在最大與關(guān)停之間進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)控制室溫的目的。其中溫度繼電器就是反饋器件，上述的信息饋送過(guò)程就是信息反饋?zhàn)饔?。?dāng)前第7頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)系統(tǒng)及其構(gòu)成和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)：一個(gè)由相互區(qū)別、相互作用的各部分有機(jī)地聯(lián)結(jié)一起，為同一目的而完成某種功能的集合體。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)是認(rèn)識(shí)系統(tǒng)問(wèn)題和解決系統(tǒng)問(wèn)題的有效工具之一。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：所謂結(jié)構(gòu)是指單元的秩序。它包含兩層意思，首先是指組成系統(tǒng)的各單元，其次是指諸單元間的作用與關(guān)系。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)標(biāo)志著系統(tǒng)構(gòu)成的特征。例：系統(tǒng)建模中對(duì)問(wèn)題的分解（結(jié)構(gòu)建構(gòu)）系統(tǒng)分析中的共性結(jié)構(gòu)分析復(fù)雜模型的基模研究當(dāng)前第8頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)系統(tǒng)及其構(gòu)成和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)及其構(gòu)成和結(jié)構(gòu)當(dāng)前第9頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的兩個(gè)重要原理分解原理目標(biāo)、邊界、框架和結(jié)構(gòu)確定分析維度和視角（自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的區(qū)分）由粗到細(xì)（至上而下）逐步分解（結(jié)構(gòu)演進(jìn)）綜合原理分解的逆過(guò)程當(dāng)前第10頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的特點(diǎn)SD研究的對(duì)象主要是社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)SD分析與解決問(wèn)題的方法不是建立一組微分方程去求解，而是：分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：劃分子系統(tǒng)分析變量之間的相互作用：因果關(guān)系區(qū)分速率變量，狀態(tài)變量，輔助變量，研究反饋關(guān)系。通過(guò)建立直觀的模型，進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，從而解決問(wèn)題。事件—行為模式—系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)決定行為行為模式，行為模式?jīng)Q定具體事件，因此解決問(wèn)題的根本出發(fā)點(diǎn)是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)能解決微分方程組方法難以解決的復(fù)雜非線性系統(tǒng)問(wèn)題。當(dāng)前第11頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)可劃分為三個(gè)層次：方法論。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的方法論是系統(tǒng)方法論，其基本原則是將所研究對(duì)象置于系統(tǒng)的形式中加以考察。系統(tǒng)方法論目前還不很完善，系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)自身的發(fā)展也將會(huì)豐富、充實(shí)系統(tǒng)方法論。技術(shù)科學(xué)和基礎(chǔ)理論。主要有反饋理論、控制理論、控制論、信息淪、非線性系統(tǒng)理論，大系統(tǒng)理論和正在發(fā)展中的系統(tǒng)學(xué)。應(yīng)用技術(shù)——第三層次。為了使系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的理論與方法能真正用于分析研究實(shí)際系統(tǒng)，使系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型成為實(shí)際系統(tǒng)的“實(shí)驗(yàn)室”，必須借助計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)。當(dāng)前第12頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建?？蚣芎徒Y(jié)構(gòu)策略的執(zhí)行對(duì)一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)問(wèn)題的定義策略分析計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)的概念化模型的建立當(dāng)前第13頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)解決問(wèn)題的一般過(guò)程提出問(wèn)題：明確建立模型的目的。即要明確要研究和解決什么問(wèn)題。參考行為模式分析：分析系統(tǒng)的事件，及實(shí)際存在的行為模式，提出設(shè)想和期望的系統(tǒng)行為模式。作為改善和調(diào)整系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的目標(biāo)。提出假設(shè)建立模型：由行為模式，提出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)假設(shè)。由假設(shè)出發(fā)，設(shè)計(jì)系統(tǒng)的因果關(guān)系圖，流圖，并列出方程，定義參數(shù)。從而將一系列的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)假設(shè)，表示成了清晰的數(shù)學(xué)關(guān)系集合。模型模擬：調(diào)整參數(shù)，運(yùn)行模型，產(chǎn)生行為模式。建立好的模型是一個(gè)實(shí)驗(yàn)室，可以由試驗(yàn)參數(shù)和結(jié)構(gòu)的變化理解結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)行為模式的關(guān)系。提出問(wèn)題參考行為模式分析提出假設(shè)建立模型模型模擬得到結(jié)論當(dāng)前第14頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模流程任務(wù)調(diào)研問(wèn)題定義劃定界限反饋結(jié)構(gòu)分析變量定義建立方程模型模擬模型評(píng)估政策分析與模型使用建立模型系統(tǒng)分析結(jié)構(gòu)分析修改模型當(dāng)前第15頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)根據(jù)分解原理系統(tǒng)S劃分成若干個(gè)(p個(gè))相互關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)(子結(jié)構(gòu))St。式中：S——代表整個(gè)系統(tǒng)；Si——代表子系統(tǒng)，

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)描述當(dāng)前第16頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的系統(tǒng)觀點(diǎn)基礎(chǔ)

系統(tǒng)可以用一組隨時(shí)間變化的狀態(tài)變量X=(x1,x2,..n)描述：系統(tǒng)的相空間系統(tǒng)有一定的輸入：U=(u1,u2,..,um)：控制量系統(tǒng)是通過(guò)相互作用而發(fā)展變化的：X’=f(X,U,t)系統(tǒng)由多個(gè)子系統(tǒng)組成，最小的子系統(tǒng)是一階反饋回路，它包含：一個(gè)狀態(tài)量，速率量，及輔助變量，是一個(gè)多元一階微分方程系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展取決于其結(jié)構(gòu)及初始條件:U,f(X,U,t))系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的模型，相當(dāng)于這組微分方程組：X’=f(X,U,t)

當(dāng)前第17頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)(2)Vensim軟件簡(jiǎn)介Vensim的歷史Vensim軟件的版本Vensim軟件的功能Vensim軟件的界面Vensim軟件知識(shí)與資源當(dāng)前第18頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)Vensim軟件的歷史Vensim軟件的歷史VentanaSystems,Inc.成立于1985年，Harvard,MassachusettsVensim軟件開(kāi)發(fā)于1988年1993年Vensim1.50為一個(gè)穩(wěn)定版本Vensim1.62發(fā)布于1995Vensim3.0發(fā)布于1997Vensim4發(fā)布于1999Vensim4.1，4.2發(fā)布于2000Vensim5發(fā)布于2002.Vensim5.3發(fā)布于2004Vensim5.5發(fā)布于2005Vensim5.6發(fā)布于2006Vensim5.7a發(fā)布于2008當(dāng)前第19頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)Vensim軟件的歷史Vensim專利技術(shù)CausalTracing?

SubscriptingOptimizationVenappFlightSimulators(LearningEnvironments)ResourceAllocationalgorithm(ALLOCP)RealityCheck主要開(kāi)發(fā)者：BobEberleinPh.DinMIT前國(guó)際系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)學(xué)會(huì)主席2007國(guó)際系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)大會(huì)主席當(dāng)前第20頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)Vensim軟件功能VensimPLE個(gè)人學(xué)習(xí)版。具有一般建模模擬功能，多視窗,原因追蹤,

復(fù)合模擬等功能。對(duì)教育機(jī)構(gòu)免費(fèi)。VensimPLEPlus除具有PLEPlus功能外,具有MonteCarlo靈敏度測(cè)試,輸入輸出控制等.

VensimProfessional除具有PLEPlus功能外,具有真實(shí)性測(cè)試，靈敏度測(cè)試，模型優(yōu)化，方程文本編輯，下標(biāo)變量等高級(jí)功能

VensimDSS具有模擬飛行器開(kāi)發(fā)，宏定義及外部函數(shù)引用，通過(guò)DLL與其他程序交互。VensimModelReader供無(wú)Vensim及高版本的人者閱讀，運(yùn)行和分析模型。但是不能修改模型。免費(fèi)Molecules分子軟件，用于構(gòu)建系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的“塊”或分子結(jié)構(gòu)。用于多個(gè)建模者一起合作。Venapps自定義Vensim應(yīng)用程序(飛行模擬器和其他接口模型)可以在Venappbuilder中開(kāi)發(fā)；可用VisualBasicC,C++,VisualC++,Delphi,Excel等編程語(yǔ)言或多媒體工具。當(dāng)前第21頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)Vensim軟件的界面標(biāo)題欄：TitelBar菜單欄:Menu工具欄:ToolsBarMainToolsSimulationToolsAnalysisToolsSketchTools

狀態(tài)欄:StatusBar流圖區(qū)當(dāng)前第22頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)當(dāng)前第23頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)Vensim軟件的界面工具欄主工具M(jìn)ainTools繪圖工具SketchToolsLock:圖形鎖定Move/Size:移動(dòng)Variable:創(chuàng)建變量BoxVariable:用創(chuàng)建狀態(tài)變量Arrow:創(chuàng)建箭頭。Rate:建立速率變量Merge:合并變量Delete:刪除模型的結(jié)構(gòu),變量及注釋。ModelVariable:在圖形中加進(jìn)已存在模型變量和引起變量原因。ShadowVariable:在圖形中加進(jìn)已存在模型變量作為影子變量InputOutputObject:在圖形中增加輸入滑動(dòng)器和輸出曲線圖及圖表。

SketchComment:

對(duì)圖表增加注釋和圖片。UnhideWand:在圖表中顯示被隱藏的變量HideWand:在圖表中隱藏某變量Equations:使用方程編輯器創(chuàng)建模型方程ReferenceModel:繪制與編輯參考模型當(dāng)前第24頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)Vensim軟件的界面工具欄模擬工具SimulationToolsControl:模擬控制Setupasimulation:建立模擬RunName:數(shù)據(jù)集名稱ChooseRunname:選擇數(shù)據(jù)集名稱Simulate:模擬SyntheSim:符合模擬Game:游戲Sensitivity:靈敏度測(cè)試Optimize:優(yōu)化RealityCheck:真實(shí)性檢驗(yàn)BuildWindows:切換到建模窗口OutputWindows:切換到輸出窗口ControlPanel:控制窗口Subscrip:下標(biāo)變量分析工具AnalysisTools靜態(tài)分析數(shù)據(jù)集分析當(dāng)前第25頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)Vensim軟件的界面工具欄

分析工具AnalysisTools結(jié)構(gòu)分析工具原因樹(shù)使用樹(shù)回路圖文檔數(shù)據(jù)分析工具原因帶狀圖曲線圖靈敏性曲線圖條線圖表格運(yùn)行比較統(tǒng)計(jì)表其他工具單元檢查方程式編輯器Venapp編輯器文本編輯器當(dāng)前第26頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)及Vensim軟件的資源Vensim軟件相關(guān)軟件中附帶手冊(cè)：在線手冊(cè)及PDFs文件VensimUserGuideVensimModelingGuideVensimReferenceManualVensimDSSReferenceSupplement軟件中附帶有關(guān)模型Vesim\models\guideVesim\models\mguideVesim\models\sampleVensim網(wǎng)站：當(dāng)前第27頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)（3）系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)及Vensim建?；A(chǔ)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模階段劃分系統(tǒng)框圖因果回路圖構(gòu)建因果鏈與反饋分析模型流圖構(gòu)建方程建立模型模擬復(fù)合模擬當(dāng)前第28頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模的階段劃分

建模流程可分為三個(gè)階段初期（系統(tǒng)分析、結(jié)構(gòu)分析）中期（初步建立模型）后期（完成模型調(diào)試）任務(wù)調(diào)研問(wèn)題定義劃定界限反饋結(jié)構(gòu)分析變量定義建立方程模型模擬模型評(píng)估政策分析與模型使用建立模型系統(tǒng)分析結(jié)構(gòu)分析修改模型當(dāng)前第29頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)建模初期的幾個(gè)重要環(huán)節(jié)建模初期有五個(gè)重要環(huán)節(jié)：1.系統(tǒng)框圖2.因果回路圖構(gòu)建3.因果鏈與反饋分析4.模型流圖構(gòu)建5.變量與方程建立當(dāng)前第30頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)1.系統(tǒng)框圖（分解的結(jié)果）建模的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)性構(gòu)建（系統(tǒng)分析的結(jié)果）交通運(yùn)輸子塊生產(chǎn)資料生產(chǎn)子塊能源子塊資本積累子塊污染子塊國(guó)民收入與分配子塊消費(fèi)資料生產(chǎn)子塊農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力子塊非農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力子塊科技子塊人口子塊教育子塊全國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)模型框圖

當(dāng)前第31頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)2-3.因果鏈與反饋因果鏈與反饋（微觀層面的分析）因果鏈與反饋分析的時(shí)機(jī)因果與相互關(guān)系回路圖往往用于以下兩個(gè)方面：（1）構(gòu)思模型的初始階段；（2）非技術(shù)性地、直觀地描述模型結(jié)構(gòu)，便于與建模人員交流討論。因果鏈與反饋分析較之于“頭腦風(fēng)暴”更系統(tǒng)、具體和專業(yè)因果鏈與反饋分析較之于“SWOT”方法更具連續(xù)性（有利于數(shù)學(xué)建模）當(dāng)前第32頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)2.因果回路圖構(gòu)建（分析的基本技巧）因果鏈與反饋分析需要注意的幾點(diǎn)1.反饋結(jié)構(gòu)應(yīng)形成閉合回路，下圖的結(jié)構(gòu)是開(kāi)環(huán)回路。當(dāng)前第33頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)2.因果回路圖構(gòu)建（分析的基本技巧）因果鏈與反饋分析需要注意的幾點(diǎn)2.在因果與相互關(guān)系圖中采用名詞或名詞的短語(yǔ)，不用動(dòng)詞。變量之間的影響與作用以帶箭頭的因果鏈表示。左圖是錯(cuò)誤的，右圖才是正確的；當(dāng)前第34頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)3.因果回路圖分析（分析的基本技巧）因果鏈極性因果鏈A→+B：連接A與B的因果鏈取正號(hào)，（1）若增加A使B也增加，或（2）若A的變化使B在同一方向上發(fā)生變化。因果鏈A→-B：連接A與B的因果鏈取負(fù)號(hào)，（1）若A的增加使B減少，或（2）若A的變化使B在相反方向上發(fā)生變化。當(dāng)前第35頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)3.因果回路圖分析（分析的基本技巧）確定回路極性的一般原則（1）若反饋回路包含偶數(shù)個(gè)負(fù)的因果鏈，則其極性為正；（2）若反饋回路包含奇數(shù)個(gè)負(fù)的因果鏈，則其極性為負(fù)。當(dāng)前第36頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)4.流圖構(gòu)建（模型的實(shí)質(zhì)性）因果回路圖適合于表達(dá)系統(tǒng)中的因果關(guān)系和反饋回路，在建模開(kāi)始的時(shí)候，因果回路圖可以用來(lái)和客戶溝通，以了解系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，這是非常有效的。但是當(dāng)建模項(xiàng)目繼續(xù)進(jìn)行下去，需要量化模型的時(shí)候，只用因果回路圖就不夠了。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)認(rèn)為反饋系統(tǒng)中包含連續(xù)的，類似流體流動(dòng)與積累過(guò)程。速率或稱變化率，隨著時(shí)間的推移，使?fàn)顟B(tài)變量的值增或減。存量流量當(dāng)前第37頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)4.流圖構(gòu)建流圖構(gòu)建例當(dāng)前第38頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)4.流圖構(gòu)建建立流圖時(shí)應(yīng)遵循以下一般原則：1.每一個(gè)反饋回路都至少有一個(gè)存量；2.只有流量能夠改變存量；3.一般情況下，存量為系統(tǒng)提供信息，而這些信息會(huì)用于改變流量，表示根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行決策，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制；4.輔助變量都是在信息流中。當(dāng)前第39頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)5.變量與方程建立變量狀態(tài)變量Level或積分量速率變量是單位時(shí)間變化量輔助變量表達(dá)決策過(guò)程中的中間變量，局部結(jié)構(gòu)常量研究期間保持不變的量局部目標(biāo)或標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)前第40頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)簡(jiǎn)單的庫(kù)存系統(tǒng)下面以一個(gè)簡(jiǎn)單的庫(kù)存系統(tǒng)為例說(shuō)明Vensim如何模擬一個(gè)連續(xù)變化的反饋系統(tǒng)。收貨與發(fā)貨可分別視為倉(cāng)庫(kù)的連續(xù)輸入與輸出。若輸入等于輸出，庫(kù)存量不變；入大于出，庫(kù)存增加；反之庫(kù)存減少。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，考慮輸入輸出都是常數(shù)的情況：假定每月發(fā)貨與入庫(kù)各為100和80件。則庫(kù)存INV每月減少20件，其動(dòng)態(tài)行為是線性的，用圖形表示就是隨時(shí)間變化的一條直線。當(dāng)前第41頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)簡(jiǎn)單的庫(kù)存系統(tǒng)上述用數(shù)學(xué)表達(dá)就是：INV現(xiàn)在=INV過(guò)去+時(shí)間間隔*速率如果當(dāng)初庫(kù)存量為1200件，考慮5個(gè)月后的情況，則有：INV現(xiàn)在=1200+5*(80-100)=1000（件）用Vensim軟件進(jìn)行模擬時(shí)，只需要做出如下流圖：當(dāng)前第42頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)簡(jiǎn)單的庫(kù)存系統(tǒng)軟件可以自動(dòng)生成上面的計(jì)算方程，此時(shí)只需要給庫(kù)存量賦初值1200，給每月入庫(kù)和發(fā)貨量賦值80和100，設(shè)置模擬時(shí)間為5個(gè)月，就可以模擬出結(jié)果：當(dāng)前第43頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)速率隨時(shí)間變化上面的例子中，變化速率是一個(gè)固定的值，當(dāng)速率隨時(shí)間而變化時(shí)又如何辦呢？計(jì)算機(jī)處理連續(xù)變量就是將它離散化，所以Vensim在模擬時(shí)會(huì)把連續(xù)的時(shí)間分割成小的時(shí)間間隔，在各小間隔內(nèi)速率是固定的，然后逐段地加以計(jì)算，這實(shí)際上是一個(gè)積分的過(guò)程。上述積分過(guò)程如果離散化來(lái)看的話，用K表示現(xiàn)在時(shí)刻，J表示剛剛過(guò)去的時(shí)刻，L表示即將到來(lái)的時(shí)刻。DT表示時(shí)間間隔，他們之間的關(guān)系如下圖：當(dāng)前第44頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)速率隨時(shí)間變化上面的庫(kù)存方程可以變化成：INV.K=INV.J+DT*(ORRE.JK-SH.JK)式中，INV.K為庫(kù)存現(xiàn)有量；INV.J為DT前的庫(kù)存量；DT為計(jì)算的時(shí)間間隔；ORRE為在JK間隔內(nèi)受到的訂貨量；SH為在JK間隔內(nèi)的發(fā)貨量。當(dāng)前第45頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)變量的種類levelvariable狀態(tài)變量：積累變量ratevariable速率變量auxiliaryvariable輔助變量constantvariable常量exogenousvariable外生變量當(dāng)前第46頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)變量方程L狀態(tài)（State,level)變量方程在DYNAMO中計(jì)算狀態(tài)變量（或稱積累變量）的方程稱為狀態(tài)變量方程。LLEVEL.K=LEVEL.J+DT*(INFLOW.JK-OUTFLOW.JK)LCoffeeT.K=CoffeeT.J+(DT)*(cooling.JK)R速率（變化率）方程速率方程無(wú)一定格式；速率的值在DT時(shí)間內(nèi)是不變的，其時(shí)間下標(biāo)為KL。Rcooling.KL=TIMETOCOOL*DISC.KA輔助(Auxiliary)方程輔助方程定義為在反饋系統(tǒng)中描述信息的運(yùn)算式；“輔助”的涵義就是幫助建立速率方程。ADISC.K=ROOMT-CoffeeT.KC賦值予常數(shù)CROOMT=20CTIMETOCOOL=0.2T賦值予表函數(shù)中Y坐標(biāo)N為L(zhǎng)EVEL方程賦予初始值NCoffeeT=40當(dāng)前第47頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)應(yīng)用舉例（庫(kù)存與勞動(dòng)力模型）確定問(wèn)題問(wèn)題的定義參考模式構(gòu)模目的與使用模型的用戶持點(diǎn)（關(guān)注兩者的變化關(guān)系）模型結(jié)構(gòu)的構(gòu)思系統(tǒng)的界限（庫(kù)存、勞動(dòng)力）系統(tǒng)的反饋結(jié)構(gòu)（以庫(kù)存和勞動(dòng)力為主的因果反饋回路分析）反饋結(jié)構(gòu)流圖與建立模型的方程式當(dāng)前第48頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)應(yīng)用例舉（庫(kù)存與勞動(dòng)力模型）系統(tǒng)的界限（庫(kù)存、勞動(dòng)力）庫(kù)存勞動(dòng)力銷售生產(chǎn)率當(dāng)前第49頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)應(yīng)用例舉庫(kù)存與勞動(dòng)力模型系統(tǒng)的反饋結(jié)構(gòu)當(dāng)前第50頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)應(yīng)用例舉庫(kù)存與勞動(dòng)力模型當(dāng)前第51頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)庫(kù)存與勞動(dòng)力模型方程01

FINALTIME=100 Units:Month Thefinaltimeforthesimulation.07勞動(dòng)力=INTEG(純雇用率,目標(biāo)勞動(dòng)力) Units:Person02

INITIALTIME=0 Units:Month Theinitialtimeforthesimulation08 勞動(dòng)力調(diào)整時(shí)間=3 Units:Month03

SAVEPER=TIMESTEP Units:MonthThefrequencywithwhichoutputisstored09庫(kù)存=INTEG(產(chǎn)品生產(chǎn)率-產(chǎn)品銷售率,300) Units:Widget04

TIMESTEP=1 Units:Month Thetimestepforthesimulation10 庫(kù)存周期=3 Units:Month05產(chǎn)品生產(chǎn)率=勞動(dòng)力*生產(chǎn)能力 Units:Widget/Month11庫(kù)存調(diào)節(jié)=(目標(biāo)庫(kù)存量

-庫(kù)存)/庫(kù)存調(diào)節(jié)時(shí)間 Units:Widget/Month06 產(chǎn)品銷售率=100+STEP(50,20) Units:Widget/Month12 庫(kù)存調(diào)節(jié)時(shí)間=2 Units:Month當(dāng)前第52頁(yè)\共有62頁(yè)\編于星期二\12點(diǎn)練習(xí)：庫(kù)存訂貨系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及內(nèi)部運(yùn)行機(jī)制為：庫(kù)存隨著訂貨而增加，隨著銷售而減少。企業(yè)有目標(biāo)庫(kù)存，實(shí)際